TB9000AFG

TB9000AFG
東芝バイポーラ形リニア集積回路 Bi-CMOS シリコン モノリシック
TB9000AFG
5 V Voltage Regulator with Watchdog Timer
TB9000AFG は、車載用 5 V マイクロコンピュータ用に設計され
た IC で低消費電流を特長とする、5 V 定電圧電源と各種のシステム
リセット機能を内蔵した製品です。
5 V 定電圧電源は、外付けパワーTr を接続することで大きな出力
電流を供給できます。電流リミッタ機能を内蔵しています。
システムリセットは、低電圧監視/パワーオンリセット/ウォッチ
ドッグタイマを内蔵しています。
質量: 0.14 g (標準)
特
•
長
出力電圧
: 5.0 V ± 0.15 V
•
低消費電流
: 120 µA (ＶＩＮ＝12Ｖ ,Ta = 25°C) @ 5 V 定電圧出力 + リセットタイマ
•
リセットファンクション: 低電圧監視/パワーオンリセット/ウォッチドッグタイマ
•
電流リミッタ内蔵
: 外部抵抗調整可
•
動作温度範囲
: −40~125°C
•
小型フラットパッケージ: SSOP-16pin
•
鉛フリー対応
はんだ付け性について
はんだ付け性については、以下の条件で確認しています
•
お客様の使用されるはんだ槽（Sn-37Pb 半田槽）の場合
•
はんだ温度 230℃、浸漬時間 5 秒間 1 回、R タイプ フラックス使用
お客様の使用されるはんだ槽（Sn-3.0Ag-0.5Cu 半田槽）の場合
はんだ温度 245℃、浸漬時間 5 秒間 1 回、R タイプ
フラックス使用
1
2007-3-26
TB9000AFG
ブロック図とピン配置図
NC
15
WS
14
CK
13
NC
12
TC
11
NC
10
RESET
9
100 kΩ
NC
16
Watchdog timer
Power on reset
Vref
Comp
Current
limiter 0.3 V
5 V Reg
Amp
70 kΩ
1
VIN
2
NC
3
VS
4
OUT
5
COMP
6
Vcc
7
NC
8
GND
(注) 1：ブロック図内の機能ブロック／回路／定数などは、機能を説明するため、一部省略、簡略化している場合
があります。
端子説明
端子番号
記 号
1
VIN
3
VS
4
OUT
5
COMP
6
VCC
8
GND
9
RESET
11
TC
13
CK
14
WS
2, 7, 10,
NC
端 子 の 説 明
電源入力端子です。電流リミッタと、スタートアップ回路を内蔵しています。
VCC の電流リミッタ用の検出端子です。
1、3 pin 間の外付け抵抗 RS に発生する電圧ドロップを監視し、この電圧が 0.3 V を超えると
電流リミッタが動作します。
(例) 負荷電流 600 mA で電流リミッタを掛ける場合は、
RS = 0.3 V/600 mA = 0.5 Ωとなります。
外付け PNP Tr のベースを接続する端子です。
出力電圧が 5 V で安定するよう内蔵の OP Amp により制御されます。
IOUT の推奨電流は 8 mA ですので、外付け Tr の HFE が 80 以上であれば、
出力電流は 600 mA 流すことができます。
VCC の位相補償用端子です。8 pin との間に位相補償コンデンサを接続します。
5 V 定電圧電源 VCC の電圧検出端子です。リセットタイマ部の電源供給も行います。
接地端子
パワーオンリセット/ウォッチドッグタイマのリセット出力端子です。
TC 端子の CT で決まるリセット信号を発生します。
CK 入力にクロックが入力されない場合は、間欠的にリセットパルスを発生します。
VCC へプルアップ抵抗 100 kΩを内蔵した、N-MOS drain 出力です。
リセットタイマとウォッチドッグタイマの時間設定用の端子です。
GND 間へコンデンサ CT を接続します。タイマ時間は、内部の定電流によって決まります。
ウォッチドッグタイマ用クロック入力端子です。
入力信号の立上りエッジのみを検出し、外部の微分回路は不要。
ウオッチドッグタイマ機能の ON/OFF を制御する端子です。
リセット機能すべてを使う応用の場合は Low に設定します。ウォッチドッグ機能を必要と
しない応用の場合は High に設定します。
非接続端子。(電気的には、完全なオープン端子です。)
12,15,16
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2007-3-26
TB9000AFG
機能動作説明
TB9000AFG は CPU などへ安定した電源電圧を供給する 5 V 定電圧電源機能と CPU などの安定動作を助ける
システムリセット機能が内蔵されています。以下にこれらの機能の動作を説明します。
(1) 5 V 定電圧電源機能
定電圧機能は IC 内に温度変化/入力電圧変化の影響を受けない基準電圧 (Vref) を持ち、この電圧を OP アン
プと分圧抵抗を使って 5 V に昇圧する方式の電源回路です。
この OP アンプと OUT 端子に接続する出力トランジスタおよび分圧抵抗で閉ループを構成します。
5 V 出力で GND との短絡などの異常が発生した場合の保護機能として過電流保護機能を内蔵しています。
VIN 端子－VS 端子間に電流検出用の抵抗を接続し、この抵抗の電圧降下をコンパレータで検出し OP アンプの
動作を抑え、電圧降下が 0.3 V 以上にならないように、つまり電流がそれ以上流れないように電流リミッタ保護
が働きます。
(2) システムリセット機能 (タイミングチャート参照)
●
電圧監視機能
電源投入時は CPU に印加される電圧 VCC が VTH を超えるとそこからパワーオンリセットタイマが動作
を開始します。電源 OFF 時に VCC が VTH を下回るとただちにリセット信号を出力します。通常動作時に
何らかの要因で VCC が低下した場合もただちにリセット信号を出力し、VCC が正常な電圧に回復し VTH を
超えるとそこからパワーオンリセットタイマが動作を開始します。
リセット信号の出力は RESET 端子に出力されます。
●
パワーオンリセットタイマ機能
電源投入時に 5 V 定電圧が安定するまで、または CPU などでの発振クロックが安定するまでなどの目的
で一定時間リセット状態を保持した後、リセットを解除します。この時間は TC 端子に接続する外付けのコ
ンデンサの値で任意に設定できます。
VCC 電圧が VTH を超えるとコンデンサへの充電が開始され、充電電圧が 4 V を超えると IC 内部のトラ
ンジスタによって放電され、2 V まで放電されたところでリセット信号が反転しリセットが解除されます。
●
ウォッチドッグタイマ機能
CPU システムのソフト上でプログラムのルーチンが一つ終わるごとにクロックを出力するようプログラ
ミングし、クロックを本 IC の CK 端子に入力します。本 IC の TC 端子は 2 V と 4 V の間で充放電を繰り返
しますが、クロックの立ち上がりエッジを受けて充電途中で放電に切り替わり再び 2 V から充電を始めます。
CPU システムが正常動作時は所定の間隔でクロックが発生しますので、充電電圧が 4 V に達する前に放電に
切り替わりますが、もし 2 V から 4 V まで充電される間にクロックが入力されないとクロックが途絶えた、
つまり CPU システムが暴走したと判断し、そこでリセット信号が出力され CPU システムにリセットを掛け
ます。
●
ウォッチドッグタイマ ON/OFF 選択機能
WS 端子の設定により、ウォッチドッグ機能の動作/非動作を選択する事が可能です。ウォッチドッグタイ
マ機能を使用する場合には WS 端子を Low に固定します。(タイミングチャート 1)。マイコン内蔵や別回路
からのウォッチドッグ機能を使用するなど、本 IC のウォッチドッグ機能を必要としない応用の場合には
High に固定して下さい。この設定の場合はパワーオンリセット/電圧監視のみの動作となります。CK 端子は
Low に固定します。(タイミングチャート 2)。
(注) 2：過電流保護機能は、一時的な短絡に対する保護を目的としたものです。長時間短絡が続きますとオーバー
ストレスとなり破壊するおそれがあります。過電流状態は速やかに解除するようにシステムを構成して
下さい。
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2007-3-26
TB9000AFG
タイミングチャート
タイミングチャート１：WS = Low
タイミングチャート２：WS = High
(注) 3：タイミングチャート内の記号は電気的特性を参照下さい。
(注) 4：タイミングチャートは機能、動作を説明するため、単純化している場合があります。
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2007-3-26
TB9000AFG
絶対最大定格 (Ta = 25°C)
入
出
出
項
目
力
電
力
力
電
電
圧
流
圧
記 号
端 子
定
格
VIN1
VIN,VS
45 (1 秒)
VIN2
VCC
6.0
VIN3
CK,WS,TC
VCC
IOUT1
OUT
10
IOUT2
RESET
5
OUT
45 (1 秒)
V
mA
------------------
VOUT1
単位
V
------------------
VOUT2
RESET
VCC
動
作
温
度
Topr
－
−40~125
°C
保
存
温
度
Tstg
－
−55~150
°C
(注) 5 :絶対最大定格は瞬時たりとも超えてはならない規格です。
絶対最大定格を超えると IC の破壊や劣化や損傷の原因となり、IC 以外にも障害を与えるおそれもあります。
いかなる動作条件においても必ず絶対最大定格を超えないように設計を行ってください。
ご使用に際しては、記載された動作範囲内でご使用ください。
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2007-3-26
TB9000AFG
電気的特性 (特に指定がない場合, VIN = 6~16 V, ILOAD = 10 mA, Ta = −40~125°C)
出
入
力
負
荷
項
目
力
電
安
圧
定
記 号
端 子
測定
回路
VREG
VCC
−
VCC
−
度
VLINE
測 定 条 件
最小
標準
最大
単位
Ta = −40~105°C
4.85
5.0
5.15
Ta = −40~125°C
4.82
5.0
5.15
VIN = 6~40 V
−
0.1
0.5
ILOAD = 1~300 mA
−
0.2
1.0
%
−
0.01
−
%/°C
V
%
度
VLOAD
VCC
−
温
度
係
数
⎯
VCC
−
出
力
電
圧
VOL
RESET
−
IOL = 2 mA
−
−
0.3
V
流
ILEAK
RESET
−
VIN( RESET ) = VCC
−
−
5
µA
出
力
安
リ
定
ー
ク
電
入
力
電
流
IIN
TC
−
VIN(TC) = GND
−
−10
−
µA
入
力
電
流
IIN
CK
−
VIN(CK) = 0~VCC
-5
-
5
µA
入
力
電
流
IIN
WS
−
VIN(WS) =0~Vcc
-5
-
5
µA
入
力
電
圧
CK
−
0.8 VCC
−
−
−
−
0.2 VCC
0.8 VCC
−
−
−
−
0.2 VCC
0.225
0.3
0.375
Ta = 25°C, VIN = 12 V
−
120
170
Ta = −40~125°C
VIN = 12 V
−
120
190
4.0
4.2
4.4
0.75
0.80
0.85
VIH
VIL
入
力
電
圧
VIH
−
WS
VIL
電
流
消
リ
リ
ミ
ッ
費
セ
ッ
タ
検
電
ト
検
出
電
出
VLIMIT
VIN,VS
−
流
ICC
−
−
圧
VTH
∆VTH
VCC
−
VCC − VTH
RESET
−
280
× CT
400
× CT
520
× CT
ウ ォ ッ チ ド ッ グ タ イ マ
TWD
RESET
−
140
× CT
200
× CT
260
× CT
リ
マ
TRST
RESET
−
4.0
× CT
8.0
× CT
12.0
× CT
幅
Tw
CK
−
3
−
−
ク
ー オ
セ
ロ
ッ
ッ
ン リ
ト
ク
セ ッ
タ
パ
イ
ル
ス
V
V
TPOR
ワ
V
µA
ト
パ
V
ms
µs
(注) 6：CT の単位は (µF)
(注) 7：パワーオンリセット、ウォッチドッグタイマ、リセットタイマの規格値は IC としてのものであり、
CT のバラツキは含まれませんので、ご注意下さい。
(注) 8：消費電流の規格値は、負荷電流 ILOAD=0mA 時の値です。
応用範囲条件
部 品 名
最小
標準
最大
単位
CT
0.01
0.25
10
µF
6
2007-3-26
TB9000AFG
参考特性
入力 – 出力電圧特性
リセット出力特性 (RESET)
6
(V)
4
VRESET
4
VCC
(V)
6
2
0
0
2
2
4
VIN
0
6
(V)
0
2
4
VCC
6
(V)
電流リミッタ特性
7
6
(V)
4
VCC
5
3
2
1
0
0
0.1
0.2
VLIMIT
0.3
0.4
(V)
7
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TB9000AFG
応用回路例
RS
VS
電流リミッタ
VDD
C2
470 pF
C3
VIN
10 µF
5.0 V
C1
10 µF
VB
COMP VCC
OUT
定電圧電源
CPU
電圧監視
TB9000AFG
RESET
リセットタイマロジック
CK
RESET
Po1
CT
TC
WS
GND
(注) 9：配線上の注意
C1、C2 は外乱ノイズなどの吸収用のコンデンサです。いずれも、極力 IC の近くに接続してください。
C3 は位相補償用のコンデンサです。これも同様に IC の近くに接続してください。
(注) 10：誤装着はしないで下さい。IC の破壊、機器の損傷を招くおそれがあります。
(注) 11：応用回路例は量産設計を保証するものではありません。量産設計に関しては、十分な評価を行って
ください。また、工業所有権の使用の許諾を行うものではありません。
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TB9000AFG
外形図
質量: 0.14 g (標準)
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TB9000AFG
当社半導体製品取り扱い上のお願い
070313TBA_S
• 当社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、一般に半導体製品は誤作動したり故障することがあります。当
社半導体製品をご使用いただく場合は、半導体製品の誤作動や故障により、生命･身体･財産が侵害されることの
ないように、購入者側の責任において、機器の安全設計を行うことをお願いします。
なお、設計に際しては、最新の製品仕様をご確認の上、製品保証範囲内でご使用いただくと共に、考慮されるべ
き注意事項や条件について｢東芝半導体製品の取り扱い上のご注意とお願い｣、｢半導体信頼性ハンドブック｣など
でご確認ください。 021023_A
• 本資料に掲載されている製品は、車載電子機器に使用されることを意図して設計・製造されています。車載電子
機器以外で、特別に高い品質・信頼性が要求され、その故障や誤作動が直接人命を脅かしたり人体に危害を及ぼ
したりする恐れのある機器 (原子力制御機器、航空宇宙機器、輸送機器，交通信号機器、燃焼制御，医療機器，各
種安全装置など) に本製品を使用することは意図されていませんし、また保証もされていません。本資料に掲載さ
れている製品を車載電子機器以外の前記機器に使用しないでください。 070313_AG
• 本資料に掲載されている製品を、国内外の法令、規則及び命令により製造、使用、販売を禁止されている応用製
品に使用することはできません。 060106_Q
• 本資料に掲載してある技術情報は、製品の代表的動作･応用を説明するためのもので、その使用に際して当社及び
第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません。 021023_C
• 本資料に掲載されている製品は、外国為替及び外国貿易法により、輸出または海外への提供が規制されているも
のです。 021023_E
• 本資料の掲載内容は、技術の進歩などにより予告なしに変更されることがあります。
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021023_D
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